• Journal of Internet Computing and Services
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• 제19권1호
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• pp.87-95
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• 2018

Due to global warming and increased energy costs around the world, interests of energy saving and efficiency have been increased. In particular, forging factories need methods to save energy and increase productivity because of needing amounts of energy uses. To solve the problem, we propose a system, which includes collection, monitoring, and analysis process, to monitor energy uses each facility in realtime based on the IoT devices. This system insists of worksheets management, facility/energy management, realtime monitoring, history search, data analysis through connecting with existed ERP/MES Systems in manufacturing factories. The energy monitoring process is to present used energy collected from IoT devices connected with installed gasmeter and wattmeter each facility. This system provide the change of energy uses, usage fee, energy conversion, and green gas information in realtime on Web and mobile devices. This system will be enhanced with energy saving technology by analyzing constructed big data of energy uses. We can also propose a method to increase productivity by integrating this system with functions of digitalized worksheets and optimized models for production process.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 한국항해항만학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.85-87
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• 2018

전 세계적으로 온실가스 배출 규제가 강화되고 있고 에너지 절감 및 환경오염 문제가 없는 재생에너지에 대한 관심이 높아지고 있다. 육상 전력을 공급받기 어려움 해양 구조물의 경우에는 배터리와 같은 에너지 저장장치 또는 재생에너지를 활용하여 독립 전원 시스템을 구성하게 된다. 해양에서 활용이 가능한 재생에너지로는 태양광, 풍력, 파력, 조력등이 있으며 이러한 자연 에너지를 활용하는 재생에너지 발전 시스템의 경우 환경의 영향을 많이 받게 되므로 안정적인 전력 생산에 어려움이 있다. 예를 들어 태양광 발전 시스템의 경우 일조량에 따라 발전량이 결정되고, 풍력 발전 시스템의 경우 풍속 및 풍향이 발전량에 영향을 미친다. 따라서 독립전원시스템에서 태양광-풍력-파력의 멀티소스를 갖는 하이브리드 발전 시스템을 구성하여 기상상태에 따른 발전량을 보완가능하게 구성하면 보다 안정적으로 전력을 얻을 수 있다. 본 연구에서는 항만 및 협수로를 항해하는 선박 안전을 위해 설치된 등부표에 적용하는 해상하이브리드발전시스템을 설계하고 실증을 통해 하이브리드 발전시스템의 발전 특성을 확인한다.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.155-155
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• 2017

최근 애플망고 스마트 농가에 에너지 사용량이 증가됨에 따라 에너지 절감을 위한 대책들과 화석연료를 대체하는 다양한 신재생에너지 도입에 대한 요구들이 늘고있다. 본 연구에서는 애플망고 스마트 농가에 여러 에너지원들을 혼합하여 사용할 수 있도록 실증시험 모델을 구축하고 운영함으로써 그 효용성을 검토하고자 하였다. 우선 애플망고 특성을 고려한 비닐온실의 최대 냉난방부하량과 에너지모델을 분석하여 신재생 에너지원들의 혼합 및 기존 공조설비와의 연계를 계산하였다. 애플망고 시험 농지로는 재배에 적합한 제주도 서귀포를 선정하였으며, 기존의 경유 난방기를 사용하는 비교시험 하우스, 기존의 경유와 태양광, 지하 공기 히트펌프 난방기를 혼합하여 사용하는 실증시험 하우스, 경유와 지하공기 히트펌프 난방기를 사용하는 대조시험 하우스를 10~11월 두 달간 운영하여 그 결과들을 평가하였다. 온실 내외부에 온도, 습도, CO2를 측정할 수 있는 6점의 센서부들을 설치하였고, 적산 전력계와 유량계를 설치하여 데이터를 수집하였으며, 모든 시험 데이터는 모바일 원격으로 제어 및 모니터링이 가능하도록 구성하였다. 시험 결과, 각 하우스들에서 수확한 과실의 수량과 품질은 유사하게 평가되었지만, 실증시험 하우스의 난방비가 비교시험 하우스보다 절감되었다. 하지만 실증시험 하우스의 경우 높은 시설유지비로 인해 이를 고려한 사용료는 비교시험 하우스보다 더 비싸게 평가되었다. 본 연구를 통해 생산된 잉여전력을 매전할 때 이로 인한 이용비는 비교시험 하우스보다 더 경제적임을 확인할 수 있었다. 또한 기존의 경유와 지하공기 히트펌프 난방기를 혼합한 대조시험 하우스의 난방비용이 경제성에서 더 유리함을 알 수 있었다. 따라서 본 연구를 통해 애플망고 스마트 농가에 적합한 에너지-믹스 모델을 구축할 수 있었으며, 다양한 신재생에너지들의 효용성들을 검토할 수 있었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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• pp.154-154
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• 2011

화석연료의 가격 및 공급의 불안정과 온실가스감축 국제 규제 강화 등에 대한 대안으로 여기는 신 재생에너지는 높은 초기 투자 부담으로 인하여 관련기술의 연구개발과 보급정책 등 전과정에 걸친 정책 지원체계가 필요하다. 본 연구에서는 지열에너지를 이용하는 지열냉난방기술에 중점을 두고 이에 대한 중장기 정책 포트폴리오 작성을 위한 기술 및 정책적 접근방안을 제시하고자한다. 지열에너지의 가장 큰 특징은 기후 등에 영향을 크게 부하가 변하는 태양광, 풍력 등과 달리 일정한 부하를 유지함으로써 안정적인 에너지공급이 가능하다는 것이다. 또, 품질 측면에서도 화석연료를 이용한 기존의 연료보다 쾌적한 환경을 조성하여 고급에너지로 평가받고 있다. 반면, 설비를 갖추기 위한 천공, 히트펌프 설치 등에 큰 비용이 든다는 단점을 가지고 있다. 현재 히트펌프 제작기술은 국산화를 완료한 상태로 사실상 기술개발에 의한 큰 폭의 원가절감은 기대하기 힘든 상황이다. 하지만, 유사분야인 시스템 에어컨이 표준화 및 대량생산을 통한 시장 보급 확대로 보급단가가 하락한 것을 고려해 볼 때 이를 통한 가격하락은 어느 정도 기대해 볼 수 있을 것으로 생각된다. 에너지 외적인 측면에서 볼 때도 지열에너지의 공급은 상당한 의미를 갖는다. 건물 냉 난방용 이외에 다양한 용도의 개발을 통해 비닐하우스나 온실 등에 지열에너지를 이용할 경우 정부차원에서 농어촌에 대한 지원이 가능하다. 또, 기존의 에너지원을 조달하는데 어려움이 있는 산간, 도서지방에서는 도시지역보다 투자대비 큰 효과를 볼 수 있어 지역간 에너지 불균형 해도에도 도움이 될 수 있다. 이와같은 지열에너지의 특성에 따라 향후 발전방향을 정리해 보았다. 핵심기술인 지열 히트펌프의 산업구조와 시장 보급 확대를 통한 가격하락을 기대한다. 지역개발 및 고립지역에서 타 신 재생에너지와 함께 독립적인 전력, 냉난방 등의 완전 에너지 공급시스템을 갖출 수 있다. 또한 특수 작물 등의 고급 농수산물 생산등의 용도개발을 통해 지열에너지 공급역량을 성장시킬 수 있을 것이다. 이와 함께 중장기 비젼을 제시하기 위해 추진되어야 할 연구과제로는 시장 보급 확대에 따른 가격경쟁력 도달 가능성에 대한 연구를 통해 산업육성 방안 마련, 타 신 재생에너지기술과 복합 설치에 의한 시너지 효과 및 이에따른 초기 투자비 증가에 대한 대책, 보급 잠재량 조사, 지열시스템의 자금 조달 및 관련 정책 검토 등이 있을 수 있다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.75.1-75.1
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• 2011

화석연료의 고갈과 온실가스 배출의 증가로 지속 가능한 친환경 에너지 생산이 요구되는 가운데, 태양광 발전은 이러한 조건을 만족시키는 에너지 생산 방안으로 주목받고 있다. 태양광 발전은 태양 직사광을 이용한 발전 방법 때문에 실외에 설치되어야 하며 이에 따라 외부의 충격이나 오염물질로부터 태양전지 패널을 보호하기 위한 보호층이 필수적이다. 그러나 보호층에 의한 입사광의 반사 및 먼지나 황사에 의한 보호층의 오염 등은 태양전지의 발전 효율을 감소시키는 요인으로 작용하여 이에 대한 대응이 필요하다. 본 연구에서는 PET 필름에 나노 임프린트 리소그래피 및 핫 엠보싱 공정을 이용하여 moth-eye 반사방지 패턴을 형성함으로써 보호층에서의 입사광 반사를 억제하였다. 또한, 이러한 반사방지 패턴에 초소수성 자기조립단분자막을 코팅하여 표면 에너지를 낮춤으로써 먼지 및 황사에 의해 오염되었을 경우에도 빗물에 의해 오염 물질이 쉽게 씻겨 내릴 수 있는 자정기능을 부여하였다. 이러한 반사방지를 통한 입사광 투과량의 향상 및 초소수성 표면에 의한 자정작용에 의하여 태양전지의 발전 효율이 증가되었다.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 한국농업기계학회 2003년도 동계 학술대회 논문집
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• pp.165-170
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• 2003

태양광발전은 수소에너지, 풍력발전 등과 더불어 화석에너지를 대신하여 전기생산을 할 수 있는 미래의 무공해 청정에너지 자원으로 주목받고 있다. 태양광 이용은 화석에너지에 비하여 경제성이 미흡하여 보급에 많은 애로가 있었으나 지속적인 연구개발로 인하여 경제성확보에 많은 성과가 있었고 또 환경오염에 대한 대체에너지 개발에 대한 사회전반에 걸친 폭 넓은 이해를 바탕으로 이용분야를 점차 확대하고 있다 우리나라의 태양광 이용은 낙도나 오지의 전원, 고속도로의 전광판 및 비상전화 전원, 산불방지 관측장치의 전원, 주거용 주택에서 전기기기 전원 등으로 이용되고 있다 반면 선진외국에서는 주로 대규모 발전용으로 연구 개발되고 있으며 국가적 차원에서 지속적인 투자가 이루어지고 있다. (중략)

• Proceedings of the Korean Society for Bio-Environment Control Conference
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• 한국생물환경조절학회 2003년도 춘계 학술대회 논문집
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• pp.170-174
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• 2003

태양광발전은 수소에너지, 풍력발전 등과 더불어 화석에너지를 대신하여 전기생산을 할 수 있는 미래의 무공해 청정에너지 자원으로 주목받고 있다. 태양광 이용은 화석에너지에 비하여 경제성이 미흡하여 보급에 많은 애로가 있었으나 근래 지속적인 연구개발로 인하여 경제성확보에 많은 성과가 있었고 또 환경오염에 대한 대체에너지 개발에 대한 사회전반에 걸친 폭 넓은 이해를 바탕으로 이용분야를 점차 확대하고 있다. (중략)

• Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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• 제46권6호
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• pp.502-509
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• 2013

To estimate greenhouse gas (GHG) emission, we established inventory of conventional rice cultivation from farmers in Gunsan and Iksan, Jeonbuk province in 2011~2012. This study was to calculate carbon footprint and to analyse the major factor of GHGs. We carried out a sensitivity analysis using the analyzed main factors of GHGs and estimated the mitigation potential of GHGs. Also we tried to suggest agricultural methods to reduce GHGs that farmers of this case study can apply. Carbon footprint of rice production unit of 1 kg was 2.21 kg $CO_2.-eq.kg^{-1}$. Although amount of $CO_2$ emissions is largest among GHGs, methane had the highest contribution of carbon footprint on rice production system after methane was converted to carbon dioxide equivalent ($CO_2$-eq.) multiplied by the global warming potential (GWP). Source of $CO_2$ in the cultivation of rice farming is incomplete combustion of fossil fuels used by agricultural machinery. Most of the $CH_4$ emitted during rice cultivation and major factor of $CH_4$ emission is flooded paddy field in anaerobic condition. Most of the $N_2O$ emitted from rice cultivation process and major sources of $N_2O$ emission is application of fertilizer such as compound fertilizer, urea, orgainc fertilizer, etc. As a result of sensitivity analysis due to the variation in energy consumption, diesel had the highest sensitivity among the energies inputs. If diesel consumption is reduced by 10%, it could be estimated that $CO_2$ potential reduction is about 2.5%. When application rate of compound fertilizer reduces by 10%, the potential reduction is calculated to be approximately 1% for $CO_2$ and approximately 1.8% for $N_2O$. When drainage duration is decreased until 10 days, methane emissions is reduced by approximately 4.5%. That is to say drainage days, tillage, and reducing diesel consumption were the main sources having the largest effect of GHG reduction due to changing amount of inputs. Accordingly, proposed methods to decrease GHG emissions were no-tillage, midsummer drainage, etc.

• Clean Technology
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• 제23권2호
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• pp.121-132
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• 2017

The increase of greenhouse gases and the concern of global warming instigate the development and spread of renewable energy and hydrogen is considered one of the clean energy sources. Hydrogen is one of the most elements in the earth and exist in the form of fossil fuel, biomass and water. In order to use hydrogen for a clean energy source, the hydrogen production method should be eco-friendly and economic as well. There are two different hydrogen production methods: conventional thermal method using fossil fuel and renewable method using biomass and water. Steam reforming, autothermal reforming, partial oxidation, and gasification (using solid fuel) have been considered for hydrogen production from fossil fuel. When using fossil fuel, carbon dioxide should be separated from hydrogen and captured to be accepted as a clean energy. The amount of hydrogen from biomass is insignificant. In order to occupy noticeable portion in hydrogen industries, biomass conversion, especially, biological method should be sufficiently improved in a process efficiency and a microorganism cultivation. Electrolysis is a mature technology and hydrogen from water is considered the most eco-friendly method in terms of clean energy when the electric power is from renewable sources such as photovoltaic cell, solar heat, and wind power etc.

• Feed Journal
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• 제5권6호통권46호
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• pp.60-64
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• 2007

석유의 매장량은 한정되어있고 석유에 대한 수요량은 지속적으로 증대됨에 따라 국제원유가격은 끝없이 치솟고 있다. 아울러 석유를 비롯한 화석연료는 지구온난화를 가속시키고 있어 대체에너지의 개발에 세계가 관심과 노력을 경주하고 있다. 세계최대의 석유소비국인 미국에서는 지속적 재생이 가능하고 온실가스발생이 적은 biofuel의 생산에 박차를 가하고 있는데 특히 옥수수를 이용한 에탄올 생산을 지속적으로 증대시켜 화석연료의 사용량을 줄이겠다는 원대한 계획을 Bush대통령이 직접 진두지휘하고 있다. 이러한 정책의 결과로 이미 국제 옥수수가격은 폭등하고 있다. 옥수수가 에탄올 생산에 사용되는 비중이 높아짐에 따라 사료용 옥수수 가격의 지속적인 상승이 예상되는 한편 부산물로 생산되는 옥수수주정박(DDGS; distiller's dried grains with solubles) 공급량의 지속적인 증가도 예상된다. 이러한 대세가 원료수입 의존도가 높은 한국의 사료산업과 축산업계에 미치는 충격을 최소화 하기 위해서는 대체사료자원의 개발과 DDGS의 활용에 관한 관심과 연구가 그 어느때 보다 더욱 절실하게 요망된다. 차제에 DDGS에 대한 이해와 사료적가치평가 및 활용에 보탬이 되고자 앞으로 biofuel과 DDGS산업개황, DDSG의 물리화학적 특성, 영양성분 및 품질변이, 축종별 사용방안, DDGS의 상대적 가치, 구매요령 등에 대하여 약 10회에 걸쳐 연재로 소개하고자 한다.